Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Обоснования применения дентальных имплантатов при полном отсутствии зубов 9
1.2. Определение количества дентальных имплантатов и способа протезирования на имплантатах при полной потере зубов 15
1.3. Методы обследования пациентов при полном отсутствии зубов 24
Глава 2. Материалы и методы исследования 29
2.1. Характеристика обследованных пациентов и методы клинического обследования и лечения 29
2.2. Микробиологическое исследование 35
2.3 Имитационное моделирование биомеханических систем. Метод конечных элементов (МКЭ). Компьютерная реализация 37
2.3.1. Математическая постановка краевой задачи 37
2.3.2. Метод конечных элементов. Основные соотношения. Получение разрешающих уравнений 39
2.4. Методы статистического анализа 52
Глава 3. Обоснование выбора вариантов лечения пациентов при помощи несъёмных протезов, фиксируемых на имплантатах 53
3.1. Изучение закономерностей функционирования системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты — нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8 и 10 имплантатах 53
3.1.1. Клинико-рентгенологическая оценка функционирования системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8, 10 и 12 имплантатах 70
3.1.2. Моделирование эффективности системы «несъемный протез — имплантат — нижняя челюсть» при установке дентальных имплантатов под углом 87
Глава 4. Изменение состава микрофлоры в области дентальных имплантатов при их использовании для несъемного протезирования 98
Заключение 109
Выводы 113
Практические рекомендации 114
Список литературы
- Определение количества дентальных имплантатов и способа протезирования на имплантатах при полной потере зубов
- Имитационное моделирование биомеханических систем. Метод конечных элементов (МКЭ). Компьютерная реализация
- Клинико-рентгенологическая оценка функционирования системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8, 10 и 12 имплантатах
- Моделирование эффективности системы «несъемный протез — имплантат — нижняя челюсть» при установке дентальных имплантатов под углом
Введение к работе
Одной из актуальных проблем современной стоматологии является восстановление функциональных и эстетических параметров зубочелюстной системы при полной потере зубов. До сегодняшнего дня наиболее распространенным методом лечения является изготовление полных съемных протезов. Вместе с тем до 70% пациентов не удовлетворены качеством такого вида протезирования [Ушаков Р.В., Кочемасов К.М., 2009]. Предлагается много способов для улучшения фиксации съемного протеза (клей, магниты, различные формы дентальных имплантатов) [Копейкин B.H. с соавт., 1988; Дойников А.И. с соавт., 1989; Cypoв О.Н., 199З; Иванов С.Ю. с соавт., 1997; Марков Б.П., 2001; Робустова Т.Г., 2003, Абакаров С.И., 2008 и др.].
Комплексное лечение с применением имплантатов является современным и эффективным методом реабилитации стоматологических больных. В результате лечения полноценно восстанавливается функция зубочелюстной системы и отмечается хороший эстетический эффект. Не последнее место в списке трудностей реабилитации пациентов с полной адентией и атрофией нижней челюсти занимает близость (вплоть до поверхностного расположения) нижнеальвеолярного нерва, высота прикрепления подбородочно-язычной, подбородочно-подъязычной, подбородочной мышц. Не менее сложные проблемы возникают и при адентии верхней челюсти. Наряду с атрофией альвеолярного отростка возникают явления повышенной пневматизации верхнечелюстного синуса, развитие верхнечелюстного синусита, что существенно ухудшает условия для проведения полноценного лечения.
В настоящее время помимо анатомических трудностей при определении типа и количества имплантатов, используемых при полной адентии, существуют финансовые аспекты. Вместе с тем четкие критерии выбора количества имплантатов, их расположения у пациентов с полным отсутствием зубов до сегодняшнего дня не определены. Не проведено сравнительное изучение состояния комплекса «несъемный протез внутрикостные имплантаты – нижняя челюсть» при различных вариантах реабилитации таких пациентов. Не изучены показатели гигиены и микробиологического состояния комплекса «имплантат – протез» при полном отсутствии зубов.
Повышение эффективности реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением дентальной имплантации.
1. Провести клиническую, математическую и лабораторную оценку системы «несъемный протез – внутрикостные имплантаты – нижняя челюсть» при полной адентии нижней челюсти.
2. Провести математическое моделирование выбора количества и варианта установки дентальных имплантатов на нижней челюсти в зависимости от типа костной ткани.
3. Сопоставить данные, полученные при математическом и 3-D моделировании с результатами реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением несъемного протезирования на дентальных имплантатах.
4. Изучить исходное состояние микрофлоры периимплантационной зоны у пациентов с полным отсутствием зубов и ее изменение в зависимости от количества установленных имплантатов и качества гигиены полости рта.
5. Определить динамику микробиоценоза полости рта в адаптационный период (12 мес.) у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти при несъемном протезировании на дентальных имплантатах.
Впервые, на основании клинических показателей 3-D моделирования и математического моделирования определена эффективность комплексного стоматологического лечения, с применением дентальных имплантатов, у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти и установлены критерии при выборе количества дентальных имплантатов и вариантов их установки.
Впервые проведен математический анализ закономерностей функционирования системы «несъемный протез – внутрикостные имплантаты – нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8 и 10 имплантатах в зависимости от типа костной ткани.
Впервые на основании сравнительного анализа результатов математического моделирования, 3-D моделирования и денситометрических данных определены критерии планирования реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с помощью дентальных имплантатов.
Впервые определено изменение состава микрофлоры периимплантационной зоны при проведении реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с применением дентальных имплантатов.
Предложен алгоритм принятия решения проведения дентальной имплантации при полном отсутствии зубов с учетом данных математического моделирования в зависимости от типа костной ткани.
Определено минимальное и оптимальное количество дентальных имплантатов для проведения несъемного протезирования на нижней челюсти.
Определение количества дентальных имплантатов и способа протезирования на имплантатах при полной потере зубов
Исследовали механизмы остеоинтеграции имплантатов/ имплантационных материалов главным образом материаловеды [Лысенок Л.Н., 2001 и др.]. При всем огромном и несомненном вкладе, внесенном ими в дело изучения этого вопроса, в силу профессиональной принадлежности они не владели достаточными опытом и методологией работы в области медицины и медико-биологической проблематики. Хорошо известны такие имена, как Per-Ingvar Branemark и Tomas Albrektsson - эти представители шведской школы создали учение об остеоинтеграции; профессор Clark М. Stanford исследовал механизмы ремоделирования костной ткани вокруг имплантатов. Именно эти исследователи определили современное состояние учения об интеграционных процессах, протекающих в тканях периимплантационной области. Но наука не стоит на месте, и их концепции требуют своего дальнейшего развития, а ряд выдвинутых ими положений требует верификации, уточнения и, возможно, ревизии.
Второй момент, который имел следствием многие недочеты современной теории, трактующей вопросы интеграции — это техническая сложность исследования зоны контакта имплантат — костная ткань периимплантационной области [Lion J. et al., 1993; Osborn J.F., Newesley H., 1980]. Даже при использовании современных технологий лабораторная обработка комплекса имплантат - костная ткань не дает возможности избежать артефактов. А без решения этой проблемы нельзя заполнить многочисленные информационные бреши в учении о морфофункциональной эволюции взаимодействия интраоссальный имплантат — костная ткань.
Итак, приходится констатировать, что прерогатива разработки концепции механизмов развития интеграционных процессов в области интерфейса имплантат — костная ткань до последнего времени принадлежала материаловедам при весьма скромном участии представителей медико-биологических и медицинских дисциплин. В связи с этим некоторые аспекты проблемы интерпретировались без должного учета и знания ряда основополагающих закономерностей, разработанных в пограничных областях биологии и теоретической медицины, а также богатого опыта клинических наблюдений имплантологов и костно-пластических хирургов.
Согласно Roberts [1988], по крайней мере, до 1 мм компактной костной ткани в стенке костной раны подвергается некрозу даже при самой оптимальной технике хирургического вмешательства [Rokkanen P. U. et al., 2000]. Эту цифру мы считаем сильно преувеличенной, хотя мы также наблюдали некроз остеоцитов в костном крае, однако зона этих изменений не превышала доли миллиметра.
Тем не менее, нет сомнений в том, что именно повреждение костной ткани вызывает включение каскадного механизма ее регенерации.
Работы ряда последних лет приводят довольно разнообразные данные по математическим расчетам в области дентальной имплантации при полном отсутствии зубов, охватывая только ту часть, которая связана с применением условно-съемных протезов. На неподвижных конструкциях, за исключением протезирования на собственных зубах [Игнатьева Д.Н., 2010], данные не исследовались
Одним из существенных вопросов, которые возникают при пользовании протезами на имплантатах это возможные осложнения, которые могут быть связаны с достаточно широким кругом вопросов. В частности в результате использования протезов и при нарушении гигиены полости рта, возможно развитие местных осложнений, связанных с активизации микрофлоры полости рта и, особенно, реинфицирование пародонтопатогенными видами микроорганизмов у пациентов, которые потеряли зубы в результате пародонтита. Одной из основных причин отторжения имплантата в отдаленные сроки после операции является микробная инвазия в периимплантационную область, вызванная плохой гигиеной полости рта. Действие продуктов жизнедеятельности резидентной микрофлоры вызывает хронические воспалительные процессы и ускоренную потерю кости вокруг имплантата [Иванов СЮ. с соавт., 2002; Робустова Т.Г., 2003; Block M.S., Kent J.N. , 1992; George К., et al., 1994; Hillenburg K.L., et al., 1991; Ibbott C.G., et al., 1993.; Mombelli A., et al., 1995; Portoriero R., et al., 1994; Quirynen M., et al., 1994; Mombelli A, 1999].
Данные по выделению микроорганизмов при периимплантите и с поверхности дентальных имплантатов достаточно хорошо известны. Периимплантит характеризуется ассоциациями микроорганизмов по своему составу и структуре сопоставимой с генерализованным пародонититом [Иванов СЮ. с соавт., 2002, 2003; Quirynen М. et.al., 2002].
По данным Heydenrijk К. et.al. [2002] по крайней мере, 10 % неудач при дентальной имплантации были связаны с развитием периимплантита. Noriko Т. et al. [2003] при обследовании 361 пациента с различными осложнениями, связанными с дентальной имплантацией выявили, что 184 человека (51% от числа осложнений) были пациенты с воспалением тканей вокруг внедренного имплантата.
Кирьяновой Л.К. и соавторами установлена прямая зависимость возникновения инфекционных воспалительных осложнений от гигиенического состояния полости рта.
По данным Вигдеровича В.А. [1991], при увеличении числа вводимых имплантатов от 1 до 4 одному пациенту отмечается тенденция к нарастанию частоты инфекционных воспалительных осложнений (от 6% до 20%).
Sham AS. и др. [2003] полагают, что риск развития периимплантита существенно повышается среди курильщиков, о чем свидетельствует большее число отторжений имплантатов по сравнению с некурящими людьми. Как считают авторы, возможно, это связано с большим распространением и тяжестью заболеваний пародонта, поддерживаемого, как известно, курением табака.
В частности К.М.Кочемасов [2006] установил, что после проведения дентальной имплантации у пациентов с адентией наблюдаются сдвиги в составе микробиоценоза периимплантационной зоны, которые заключаются в увеличении частоты выделения стрептококков, бактероидов, фузобактерий, а также грибов рода Candida. После протезирования съемными протезами с опорой на имплантаты независимо от формы имплантата и метода фиксации на шестой месяц увеличивается частота выделения вирулентных пародонтопатогенных видов (P.gingivalis, P.intermedia и др.)? что повышает риск развития воспалительных процессов анаэробной природы (периимплантита). Hultin М. и др. [2002] при изучении результатов дентальной имплантации у больных с полным отсутствием зубов установили, что из 98 внедренных имплантатов в 45 случаях наблюдалась краевая потеря костной ткани. В образовавшемся кармане при этом обнаружены следующие пародонтопатогенные бактерии Actino bacillus actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, Prevotellaintermedia, Bacteroides forsythus и Treponema denticola.
Для развития раннего послеоперационного периимплантита возможно влияет способ имплантации (одномоментная или двухэтапная), так как при проведении одномоментной установки формирователя десны, постоянной или временной супраструктуры происходит больший контакт металла с микрофлорой полости рта, которая в состоянии сформировать на поверхности имплантата зубную бляшку [Zechner W, et.al.,. 2004].
Имитационное моделирование биомеханических систем. Метод конечных элементов (МКЭ). Компьютерная реализация
Культивирование анаэробных культур бактерий осуществляли в анаэростате с бескислородной газовой смесью состоящей из 80% азота, 10% водорода, 10% углекислого газа при температуре 37С от 48 часов до 7 дней.
Проводили подсчет количества и идентификацию выросших колоний с использованием бинокулярной лупы и выполняли пересчет на один тампон. Количество бактерий выражали в колонеообразующих единицах (КОЕ). Для удобства проведения статистической обработки результатов исследования из полученного числа рассчитывали десятичный логарифм.
После выделения изолированных колоний и подсчета их количества получали чистые культуры бактерий на скошенном Brain-Heart Agar или полужидкой среде AC (Oxoid). Культивирование в анаэробных условиях проводили до 7 суток, в аэробных — до 3 суток. С помощью комплекса морфологических, культуральных и биохимических признаков устанавливали вид выделенных бактерий. Биохимическую идентификацию чистых культур анаэробных бактерий, стрептококков и грамотрицательных бактерий проводили с помощью тест-систем фирмы API (Франция).
Кроме этого проводили изучение возможной колонизации периимплантационной зоны грибами. Изолированные колонии дрожжеподобных грибов в аэробных условиях получали, используя среду Сабуро с добавлением ампиокса 2,5 г на 1000 мл. После идентификации полученных изолированных колоний и подсчета их количества на среде Сабуро, получали чистые культуры дрожжеподобных грибов. Культивирование проводили в аэробных условиях 24 часа при температуре 37 С, а затем - ещё 24 часа при комнатной температуре (до 5 суток).
С помощью комплекса морфологических, культуральных и биохимических признаков устанавливали вид выделенных дрожжеподобных грибов. Биохимическую идентификацию чистых культур дрожжеподобных грибов проводили классическим методом с помощью сред Гисса с углеводами и индикатором бромтимоловый синий.
Всего проведено 63 бактериологических исследования клинического материала, в результате которых идентифицировано 235 штаммов анаэробных, микроарофильных и аэробных бактерий. Кроме того, было выделено 14 штаммов грибов рода Candida.
Рассмотрим локальный однородный элемент биомеханической композитной системы, занимающий объем V с границей S, в декартовой системе координат XYZ. Граница рассматриваемого элемента тела может иметь три типа граничных условий. Условно можно представить, что вся граница-выделенного объема разбита-на три чястит причем—так—что
На части границы Sa действуют поверхностные силы Рп = Рп kt (эти граничные условия характеризуют внешнюю силовую нагрузку на биомеханическую систему): 7iJ(xl,x2,x3)nj\ = Рщ(хх,х2,хъ). (2.1.) sa — На части границы Su заданы перемещения її = ui ki (эти граничные условия используются для фиксированных смещений или жесткой заделки отдельных участков границы): ui(x\ x2 x3 )\ с — ui (x\ х2 хъ) (2.2) — На части границы Sua заданы элементы обоих векторов, Рп и и таким образом, что суммарное число граничных условий равно размерности вектора перемещений в рассматриваемой задаче: Jjj (X], Х2, Х3 )rij — Р (Xj, х2, х3 ), - ист ui(х\,х2 х3 )\s Ui (Х\ Х2 ХЪ/ (2.3) Эти граничные условия обычно применяются для описания симметричных элементов конструкции или при реализации условия непроницаемости. Искомыми величинами являются три функции перемещения Wj ( Xj, Х2 , Х3 ) , U2 (Xj, Х2 , Х3 / , W3 ( Xj, X2 , X3 ) . Соотношения Коши, связывающие компоненты тензора деформаций и перемещения частиц, имеют вид . dut duj Л з . duj у ґ + \ckj дхі . + E k dXj dxt (2.4) -Формоизменение в состоянии упругих и малых пластинеских деформаций при расчетах биомеханических зубочелюстных конструкций происходит при малых относительных перемещениях точек сплошной среды (в выделенном локально однородном элементе биомеханической системы), а значит, мы имеем дело с малыми деформациями, когда dujdx: «1. Тогда из (2.4) получим V 7 U Эк : ЭХ j
Механические свойства сплошной среды описываются законом Гука для изотропных тел, дополнительный член ду-ссАТ описывает изменение элементарного объема тела с изменением его температуры AT:
Основная идея метода конечных элементов (МКЭ) состоит в том, что непрерывную искомую функцию заменяют конечным числом ее значений, определенных в узлах сетки. Для этого рассматриваемая область разбивается на некоторое число достаточно малых элементов, которые соединены в конечном числе узлов, расположенных на их границе.
Являясь модификацией метода Ритца, МКЭ удобен для решения задач компьютерного имитационного моделирования поведения биомеханических систем в стоматологии. Его основное преимущество состоит в том, что с помощью достаточно малых элементов можно аппроксимировать поля перемещений для сколь угодно сложной формы очага деформации. Кроме того, появляется реальная возможность с помощью изложенного далее метода решения, контролировать физическое состояние деформируемого, локально однородного материала в каждой точке очага деформации, определять деформации и напряжения в биомеханической конструкции, строить оценки ее прочностных характеристик.
Метод конечных элементов используют для поиска непрерывной \ функции, имеющей произвольную область определения. Этот метод можно интерпретировать как одну из возможных конкретизации классических вариационных методов решения краевых задач. Особенностью метода является способ аппроксимации искомой функции [Зенкевич О., 1975; Сегерлинд Л., 1979;Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Лебеденко И.Ю., 2003].
Область определения искомой функции разбивается на конечное число подобластей, называемых элементами. Эти элементы имеют общие узловые точки. На каждом элементе функция аппроксимируется полиномом, так чтобы на границе элементов аппроксимирующая функция была непрерывна. Коэффициенты полинома выражаются через значения искомой функции в узловых точках, которые теперь и требуется найти.
Клинико-рентгенологическая оценка функционирования системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8, 10 и 12 имплантатах
В настоящем разделе обобщены данные, полученные в результате сравнительного анализа интенсивности напряжений, средних напряжений, вероятности разрушения, запаса прочности биомеханической системы «несъемный протез - имплантаты - нижняя челюсть» для двух степеней плотности костной ткани: стандартной, что соответствует 2 типу кости (относительная плотность модели нижней челюсти взята за 1,0) и при снижении плотности костной ткани, соответствующей 3-4 типу. В этом случае относительную плотность губчатой кости принимаем за 0,6, что примерно соответствует соотношению прочностных характеристик нижней челюсти при данных типах кости. Распределенную нагрузку прикладывали к цельному несъемному протезу в одном случае в центре, имитируя прямую нагрузку на имплантаты, в другом - на дистальный участок протеза, имитируя максимальную вывихивающую нагрузку. Кроме этого анализировались различного вида боковые сдвиговые нагрузки: центральная (одна, ввиду ее симметричности) и на край протеза в двух направлениях.
В результате выполненных расчетов построены поля напряжений и деформаций во всех элементах изучаемой биомеханической системы. Рассчитаны инвариантные относительно произвольной системы координат значения средних напряжений (±G X), которые характеризуют возникающие в сегменте челюсти с искусственными включениями зоны всестороннего растяжения и сжатия. Для каждого вида нагрузки на протез, определены максимальные значения растягивающих напряжений, являющихся, с точки зрения прочности, наиболее опасными. На рис. 3.1.1-3.1.3 выборочно для нормальной относительной плотности губчатой кости, показаны поля средних напряжений для различного вида, прикладываемых к протезу нагрузок. Здесь и далее приведены примеры для ситуаций, когда могут быть установлены четыре, шесть, восемь и десять имплантатов, что соответствует клиническим ситуациям, которые встречаются в практике врача-стоматолога при реабилитации пациентов с полной потерей зубов.
Следует отметить, что протез, опирающийся на десять имплантатов, не является геометрически подобным остальным типам протезов, т.к. у него предусмотрена большая протяженность ортопедической конструкции, опирающаяся на имплантаты. Тем не менее, за счет подобия рассматриваемой нагрузки и одинаковой конфигурации челюсти, с некоторым приближением, его можно использовать для построения относительных оценок эффективности применения.
Анализируя полученные рисунки, следует отметить, что в целом распределение средних напряжений имеет естественный характер и не имеет существенных (опасных) концентраторов.
Следует отметить, что рассматриваемые протезы, имеющие жесткую фиксацию, достаточно рационально распределяют нагрузки в биомеханической системе. Тем не менее, только по средним напряжениям не удается определить достоверные отличия в эффективности использования того или иного типа биомеханической системы.
Вторым, не менее важным параметром, характеризующим прочностные показатели конструкции, является интенсивность напряжений (сгм), определяющая тенденцию изменения формы изучаемого объекта. Соответствующие, инвариантные относительно произвольной системы координат, поля интенсивностей напряжений, были построены и определены максимальные значения для рассмотренных видов нагрузки. Рис.3.1.1 - Поля средних напряжений для четырех опорных имплантатов (нормальные нагрузки Ру = 1,0 кг/мм2; касательные нагрузки Рх=0,3 кг/мм2; нормальная относительная плотность губчатой кости р =1,0)
Поля средних напряжений для восьми опорных имплантатов (нормальные нагрузки Ру = 1,0 кг/мм ; касательные нагрузки РхЮ.,3 кг/мм ; нормальная относительная плотность губчатой кости р =1,0)
На рис. 3.1.4-3.1.6 выборочно, для нормальной относительной плотности нижней челюсти, показаны поля интенсивности напряжений для различного вида прикладываемых к протезу нагрузок. Примеры приведены, как и для средних напряжений, для четырех, восьми и десяти опорных имплантатов.
Поэлементный анализ напряженно-деформированного состояния позволяет сделать заключение, что в целом, фиксация протеза с увеличением числа имплантатов улучшается. Если воспользоваться принципами коммутативности и наложения, часто применяемыми в механике сплошной среды при анализе упругих конструкций, то можно получить интегральные характеристики, дающие качественные оценки прочности рассматриваемых конструкций. Определим средние арифметические значения интенсивности напряжений для всех пяти видов нагрузок по каждой из рассматриваемых конструкций. Для четырех имплантатов это будет 4,41 кг/мм , для шести — 3,23 кг/мм", для восьми — 2,22 кг/мм" и для десяти — 2,16 кг/мм". Таким образом, если принять за базовую конструкцию протез с четырьмя имплантатами и положить, что характеристика его «качества» по показателю интенсивности напряжений равна единице, то протез, опирающийся на шесть имплантатов в 1,37 раз лучше, на восемь имплантатов - в 1,99 раз, а на десять — в 2,0 раза.
В рамках полученных оценок, очевидно, что установка протезов на десяти имплантатах, при нормальной плотности губчатой кости, не является обязательной. По показателю максимальных интенсивных напряжений, отличие от протеза, опирающегося на восемь имплантатов, - минимально. В этом случае появляется возможность не увеличивать количество опор до десяти, что снижает, не только объем операции и ее стоимость, но и позволяет не устанавливать дополнительные опоры в « сомнительных» участках челюсти, например лунка удаленного зуба и пр.
Моделирование эффективности системы «несъемный протез — имплантат — нижняя челюсть» при установке дентальных имплантатов под углом
До настоящего времени отсутствуют обоснованные рекомендации по планированию хирургического и протетического этапов лечения данной категории пациентов в зависимости от степени и вида атрофии, размеров и плотности кости нижней челюсти. Такой индивидуальный подход, обеспечивающий биомеханическую совместимость имплантатной системы и кости, повышение надежности фиксации и долговечное функционирование протезов, не может быть осуществлен без выявления закономерностей напряженно-деформированного состояния тканей, окружающих дентальный имплантат и элементы съемного протеза, без данных о безопасном уровне нагрузки для ремоделирования кости.
Математическое моделирование влияния нагрузок на систему «несъемный протез - внутрикостные имплантаты — нижняя челюсть» изучено путем имитационного моделирования биомеханических систем. Использован метод конечных элементов. Для вычисления объемного интеграла от массовых сил воспользовались L-координатами. После получения всех необходимых конечно-элементных соотношений для решения поставленной задачи проведена компьютерная реализация алгоритма, расчетов и оценка полученных результатов. Для более объективной оценки напряженно-деформированного состояния рассматриваемой биомеханической конструкции и ее прочностных характеристик, нами использован критерий разрушения Шлейхера-Надаи, позволяющий оценить совокупность действия растягивающих (сжимающих) и сдвиговых напряжений, которые могут возникать при жевании.
Поэлементный анализ напряженно-деформированного состояния позволяет сделать заключение, что в целом, фиксация протеза с увеличением числа имплантатов улучшается. Таким образом, если принять за базовую конструкцию протез с четырьмя имплантатами и положить, что характеристика его «качества» по показателю интенсивности напряжений равна единице, то протез, опирающийся на шесть имплантатов в 1,37 раз лучше, на восемь имплантатов - в 1,99 раз, а на десять - в 2,0 раза.
Установка протезов на десяти имплантатах, при нормальной плотности губчатой кости, не является обязательной. По показателю максимальных интенсивных напряжений, отличие от протеза, опирающегося на восемь имплантатов - минимально. В этом случае появляется возможность не увеличивать количество опор до десяти, что снижает, не только объем операции и ее стоимость, но и позволяет не устанавливать дополнительные опоры в «сомнительных» участках челюсти, например лунка удаленного зуба и пр.
Из этих данных, очевидно, следует, что применение десяти имплантатов при пониженной плотности губчатой кости не целесообразно, т.к. такой- вариант заметно хуже варианта» протезирования- на восьми имплантатах.
Зато в отличие от ситуации,.рассмотреннойдля нормального«состояния костных тканей, в этом случае вполне оправдано- применение протезов, опирающихся на 6 имплантатов.
Протезирование на шести имплантатах, при заданной конфигурации? протеза, "с точки зрения,прочностных показателей; нецелесообразног Тем не менее, для, более объективной оценки напряженно-деформированного состояния рассматриваемой биомеханической конструкции и ее прочностных характеристик, целесообразно воспользоваться критерием разрушения Шлейхера-Надаи, который позволяет оценить совокупность действия растягивающих (сжимающих) и сдвиговых напряжений.
Из анализа полученных результатов моделирования ограниченного числа опор следует, что при нормальных нагрузках на фронтальный участок протеза и на его дистальный край;, имитирующих «вывих», значения критических напряжений в рассматриваемых биомеханических конструкциях очень близки и, следовательно, близки предельные значения параметра разрушения. Сдвиговые нагрузки приводят к более существенным отличиям. Следует отметить, что оценки, построенные по максимальным значениям интенсивности напряжений, не дают практически никакого результата. По отношению к базовому протезу с опорой на четыре вертикальных имплантата во всех случаях получается, что протезы, опирающиеся на наклонные имплантаты, обладают практически тем же запасом прочности (1,07). Учет сжимающих и растягивающих напряжений картину меняет кардинально. Средние параметры разрушения для имплантатов с наклоном +25, +45 и -25 равны 0,383, 0,414 И 0,336 соответственно. Напомним, что для вертикальных имплантатов средний параметр разрушения равен 0,326 и, если этот вариант опять взять за основу, то показатели по запасу прочности до разрушения конструкции будут иными
Вариант модели комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантатьг — нижняя челюсть», установленный, под углом +45"неудачный. Зато модель-протеза с опорой на имплантаты, установленные под углом-25, оказалась, даже лучше, чем модель протезах имплантатами, установленными вертикально.
Следовательно, при использовании системы фиксации на 4-х имплантатах, (например, для-улучшения фиксации-полного съемного протеза на балочной конструкции) при 3-м типе костной ткани, целесообразна установка имплантатов с медиальным наклоном до -25 .
При незначительном количестве опор особенно важным нам представляется изучение отдаленных результатов проведенного лечения. С этой целью через 12 месяцев проведены контрольные ортопантомограммы и исследования на комплексе Florida Probe. На данном этапе учтены следующие показатели: наличие костного кармана, наличие рецессии десны, наличие налета, наличие подвижности конструкции. Полученные результаты подтверждают данные математического моделирования, свидетельствующие о том, что при проведении протезирования на четырех дентальных имплантатах при 2-м типе костной ткани не происходит разрушения системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».
Результаты позволяют констатировать положительные результаты реабилитации пациента с полной адентией нижней челюсти. Данные клинического обследования полностью совпали с результатами математического моделирования ситуации с постоянным несъемным протезированием.
В развитии воспалительных осложнений и, в конечном итоге, потере имплантатов, помимо экстремальных нагрузок, участвуют микроорганизмы полости рта. Динамика частоты выделения микробной флоры, прослеженная нами по результатам бактериологического метода исследования и подтверждённая данными ПЦР для наиболее агрессивных видов (Aggregatibacter actinomicetemcomitans, Tanerella forsithus, Porphyomonas gingivalis, Prevotella intermedia, Treponema denticola), свидетельствует о постепенной нормализации отрицательных сдвигов микробиоценоза при имплантации. Это особенно важно в период адаптации системы к возрастающим жевательным нагрузкам. Наши данные позволили прийти к заключению, что при использовании имплантатов для несъемного протезирования на нижней челюсти через 6 и 12 месяцев (т.е. в период адаптации) наблюдается стабилизация состава микрофлоры. Использование несъемных протезов на имплантатах, при соблюдении рекомендаций врача по гигиене полости рта, не приводит к патологическим изменениям микробиоценоза полости рта.
